Thermoplastische Tapes prägen die nächste Generation der thermoplastischen Composites. Voraussetzung ist ein hochgenaues Legen der Tapes, um die gewünschte Performance zu erreichen, sowie eine sehr wirtschaftliche Verarbeitung. Mit der Kombination hochpräziser Steuerungssoftware mit Kameratechnik leistet ENGEL diesen Spagat.

Bild oben: Für den kosteneffizienten Leichtbau ist das hochpräzise, automatisierte Tapelegen eine wesentliche Schlüsseltechnologie. (Quelle: ENGEL Austria)

Die Genauigkeit beim Ablegen der Tapezuschnitte ist entscheidend für die Qualität des finalen Produkts. Nach dem Legeprozess lässt sich die Ausrichtung der Tapes zueinander nicht mehr ändern. Das Tapelegen ist somit die einzige und letzte Gelegenheit für Korrekturen. In Laborversuchen zeigt sich, dass sowohl ein Spalt als auch eine Überlappung zu verminderter Schlagzähigkeit führt.

Die Tapezuschnitte werden an den Stapelmagazinen vereinzelt und auf Abholtischen bereitgelegt, so dass die Roboter mit hoher Geschwindigkeit anfahren können. Mit der Versuchsanlage wurde eine Ablegezeit von 3,4 s pro Tapezuschnitt erzielt. (Quelle: ENGEL Austria)

Das Ziel beim Tapelegen muss also eine sehr hohe Genauigkeit sein, um dem Ideal, die Kanten exakt auf Stoß zu legen, sehr nahe zu kommen. Typische Anforderungen für den zulässigen Abstand oder die zulässige Überlappung liegen bei ±1,0 mm, bei manchen Anwendungen sogar bei ±0,5 mm.

Blick fürs Essentielle: Kameratechnik ermöglicht Nachjustieren

Verfahren, bei denen beschnittene Tapes mit konstanter Breite zum Einsatz kommen, sind in Bezug auf die Legegenauigkeit von einer exakten Einhaltung der nominalen Tapebreite abhängig. Schwankungen in der Tapebreite führen automatisch auch zu Änderungen bei der Genauigkeit des Legeprozesses. Die Herausforderung ist, diese Abhängigkeit durch softwarebasierte Lösungen zu überwinden.

Mit Hilfe optischer Messtechnik lässt sich die im ENGEL Technologiezentrum für Leichtbau-Composites entwickelte Pick-and-Place-Anlage zu einem präzisen und geregelten Aneinanderlegen befähigen. Die Kamera liefert Informationen, die ein aktives softwarebasiertes Nachjustieren zur Optimierung der Legegenauigkeit ermöglichen.

Pick and Place auch für hybride Stacks

Ein wichtiger Vorteil des Pick-and-Place-Konzepts ist die Möglichkeit, hybride Stacks herstellen zu können. Da in die Stapelmagazine nicht nur Tapes, sondern auch Organobleche mit mehreren Gewebelagen, bereits konsolidierte Tape-Blanks mit konstanter Wanddicke oder andere thermoplastische Halbzeuge eingelegt werden können, lassen sich als Vormaterial kostengünstige, bereits mehrlagige Halbzeuge einsetzen, die nur noch lokal verstärkt werden.

Mehr Informationen zum Verfahren gibt es hier – oder direkt bei Christian Wolfsberger, Business Development Manager Composite Technologies, ENGEL AUSTRIA


Bei diesem Beitrag handelt es sich um Sponsored Content des Leichtbauwelt-Partners ENGEL Austria GmbH.


 

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